KR950006142B1 - 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품

본 발명은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 박육 특히 두께 0.8mm 이하의 성형품에서, 그 변형량이 작고, 치수 정도에 뛰어나고, 우수한 기계적 성질을 나타내는 박육 성형품에 관한다.

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 결정성 열가소성 수지로서 기계적 성질, 전기적 성질, 기타 물리적·화학적 특성에 뛰어나고, 그리고, 가공성이 양호하다는 이유로 엔지니어링 플라스틱으로서 자동차, 전기·전자 부품 등의 광범위한 용도에 사용되고 있다.

이와같은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지는 단독으로서도 각종 성형품에 성형되고 있으나, 이용분야에 따라서는 그의 성질, 특히 기계적 성질을 개선하는 목적으로, 여러가지 강화제, 첨가제를 배합하는 것이 행하여져 왔다. 그리고, 높은 기계적 강도, 강성이 요구되는 분에서는, 유리섬유와 같은 섬유상의 강화제를 사용하는 것은 널리 알려진 일이다.

이와같은 섬유상 강화제를 포함한 조성물은 기계적 강도, 강성 등은 높지만, 이것들을 배합한 조성물은 성형시에 이방성이 생기기 때문에, 판상의 성형품 혹은 상자형의 성형품 등을 제조할 때, 이 성형품에 「휨」을 생기게 한다고 하는 결함이 있다.

이와같은 결점을 개선할 목적으로, 다수의 휨 발생방지책이 제안되어 있고, 예컨데, 유리비드와 같은 구상 강화제를 함유하는 조성물, 혹은 마이카와 같은 판상 강화제를 사용한 조성물 등이 제한되어 있다.

이것들에 의해서, 성형시의 휨 발생은 상당히 개선되어지나, 성형품의 형상, 용도에 따라서는 아직도 불충분한 경우가 존재한다.

특히 두께가 얇은, 판상 혹은 상자형의 성형품, 예컨데, 박육 컨넥터, 마이크로 스위치 케이스, 소형 코일 보빈, 플로피 디스크용 구성부품 등에서는 강화제의 배합에 의한 유동성의 저하에 의한 성형 불량(성형품 금형에의 충전 부족), 마찬가지로 수지의 흐름의 불균일에 바탕한, 휨 발생의 증대 등의 문제가 있어서 더 한층 개량된 재료가 요망되고 있었다.

본 발명자들은 박육 성형품에서의 성형시의 휨 발생을 더욱 개선시킨 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지재료의 개발에 대하여 예의 검토를 거듭한 결과, 특정 점도의 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 특정 플레이크경을 가진 판상 유리, 더우기 지방산의 금속염의 3자를 짜맞춘 수지재료를 사용함으로써, 기계적 성질, 유동성이 뛰어나고, 성형시의 휨이 극히 작은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품이 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 (A) ASTM D-1238에 의해 235℃, 하중 2160g의 조건하에서 측정한 벨트 인덱스가 40∼200의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부에 대하여, (B) 평균 플레이크경 10∼200μm의 판상 유리 1∼60중량부와 (C) 지방산 금속염 0.1∼5중량부를 배합한 수지재료를 성형하여된 박육에서 우수한 낮은 휨성을 나타내는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품을 제공하는 것이다.

우선 본 발명의 수지재료의 기본 수지인 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 주된 반복 단위가 부틸렌 테레프탈레이트인 폴리에스테르를 의미하여, 구체적으로 1, 4-부탄디올과 테레프탈산 혹은 그의 저급 알콜 에스테르를 축합하여 얻어지는 폴리에스테르이고, 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 주체로 하는 공중합체이더라도 좋다.

본 발명에서는 휨, 변형의 면에서, ASTM D-1238에 의한 235℃, 하중 2160g의 조건으로 측정한 멜트 인덱스가 40∼200의 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 필요로 하고, 바람직하게는 멜트 인덱스가 60∼150의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 멜트 인덱스가 40 미만의 것에서는 유동성이 나쁘고, 성형성이 뒤떨어지고, 또, 휨 변형 등에도 뒤떨어진다. 또, 멜트 인덱스가 200을 넘는 유동성이 좋은 것은 강도적으로 불충분한 것 밖에는 얻어지지 않는다.

다음에 본 발명에서 사용하는 판상 유리(B)는 평균 플레이크경(장경)이 10∼200μm의 것이고, 바람직하게는 10∼100μm의 것이다. 평균 플레이크경이 10μm 미만에서는 휨에 대한 개량이 거의 없고, 200μm을 넘으면 성형시의 유동성 저하를 초래하여, 성형시에는 높은 사출압력이 필요하게 되고, 이것 때문에 휨이 크게되어 바람직하지 않다.

또, 플레이크의 두께는 0.1-10μm가 바람직하다.

이들 판상 유리는 그대로 배합할 수도 있으나, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지와의 친화성, 접착성을 높이기 위하여, 실란계, 티탄네이트계, 에폭시계 등의 커플링제로 표면처리된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

이와같은 판상 유리(B)의 첨가량은 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(A) 100중량부당 1∼60중량부이고, 바람직한 것은 1∼40중량부이다.

1중량부 미만에서는 휨 발생방지의 효과가 작고 60중량부를 넘으면 성형시의 유동성이 저하하여 성형품의 충전 부족을 일으켜서 바람직하지 않다.

다음에 본 발명에서 특징적인 것은 지방산 금속염(C)을 함유하는 것이고, 이 존재는 수지 자체의 유동성을 높임과 함께, 판상 유리를 가한 조성물에서의 변형, 휨의 향상에 더욱 상승적인 효과를 가져오는 것이다.

이와같은 목적에 사용되는 지방산 금속염이란, 탄소수 12∼32의 지방산의 금속염이다.

탄소수 12∼32의 지방산으로서는 카프론산, 카프릴산, 운데실산, 라우린산, 트리데실산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산, 베헨산, 리그노린산, 세로틴산, 몬탄산, 멜리신산 등의 포화 지방산 혹은 올레이산, 엘라이딘산, 리놀산, 리노렌산, 아라키돈산, 프라시딘산, 에루카산, 리시놀산 등의 불포화 지방산 등을 들수 있고, 또, 금속염으로서는, 칼슘, 마그네슘, 아연, 나트륨, 알루미늄 등의 염을 들 수 있다.

바람직하게는, 팔미틴산, 스테아린산 또는 베헨산에서 선택된 지방산의 금속염, 더욱 바람직하게는 팔미틴산 아연, 스테아린산 아연, 스테아린산 나트륨에서 선택된 1종 이상의 것이다.

(C)성분의 (A)성분 100중량부에 대한 첨가량은 0.01∼5중량부, 바람직하게는 0.1-2중량부이다. (C)성분이 너무 적으면 유동성, 휨 변형의 개량 효과가 거의 없고, 또, 너무 많으면 기계적 물성의 저하, 유출등의 문제가 생겨서 바람직하지 않다.

본 발명의 박육 성형용 수지재료는 그의 목적을 저해하지 않는 범위에서 다른 열가소성 수지를 보조적으로 소량 병용하는 것도 가능하다. 여기서 사용되는 다른 열가소성 수지로서는 고온에서 안정한 열가소성 수지라면은 어떠한 것이라도 좋다.

예컨데, 폴리아미드, ABS, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리아킬 아크릴레이트, 폴리아세탈, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 아미드, 폴리에테르 케톤, 불소수지 등을 들 수가 있다. 또, 이들 열가소성 수지는 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명의 박육 성형용 수지재료에는 더우기 그의 목적에 응하여 소망하는 특성을 부여하기 위하여, 일반적으로 열가소성 수지에 첨가되는 공지의 물질, 즉 산화 방지제나 내열 안정제, 자외선 흡수제 등의 안정제, 대전방지제, 난연제, 염료나 안료 등의 착색제, 윤활제, 가소제 및 결정화 촉진제, 결정핵제, 무기충전제(단, 본원의 (B)성분을 제외함) 등을 배합하는 것도 물론 가능하다.

본 발명의 박육 성형용 수지재료의 조제는 종래의 수지 조성물 조제법으로서 일반적으로 사용되고 있는 공지의 설비와 방법에 의해 용이하게 조제된다. 예컨데, i) 각 성분을 혼합한 다음, 압출기에 의해 개어 넣고 압출하여 페레트를 조제하고, 그 다음 성형하는 방법, ii) 일단 조성이 다른 페레트를 조제하여 그 페레트를 소정량 혼합하여 성형에 제공하고 성형후에 목적 조성의 성형품을 얻는 방법, iii) 성형기에 각 성분의 1 또는 2 이상을 직접 넣는 방법 등, 어떠한 것도 다 사용할 수 있다. 또, 수지성분의 일부를 세(細)분체로 하여 이것 이외의 성분과 혼합하여 첨가하는 것은, 이들 성분의 균일 배합을 행하는 점에서 바람직한 방법이다.

또, 이와같은 수지재료를 성형하여된 박육 성형품으로서 구체적으로는, 박육 컨넥터, 마이크로 스위치 케이스, 소형 코일 보빈, 컴퓨터용 키보드 플레임, 플로피 디스크용 구성 부품 등을 들 수 있는데, 바람직하게는 성형품 두께의 70% 이상이 0.8mm 이하의 박육 성형품, 특히 플로피 디스크용 구성 부품용으로서 호적하다. 여기서, 성형품의 두께가 두꺼워지면, 유동성이 양호하기 때문에, 예컨데, 성형시에 금형의 미소한 틈으로 흘러들어가, 그 결과, 성형품의 바리(성형의 틈에서 삐죽이 나온 부분)로 되고, 또, 바리의 발생을 성형 조건으로 조정하면 휨, 변형 등이 생겨서 외관상 양호한 성형품을 얻는 것이 상당히 곤란하다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 다음예에 표시한 물성의 측정법은 다음과 같다.

1) 유동성(바프로우 유동장)의 측정법

표 1의 조성물로된 페레트를 사용하여, 하기의 조건으로 설정한 성형기를 사용, 박육의 시험편(폭 5mm×두께 0.3mm)을 성형하고, 그의 유동장(수지의 충전된 길이)에서 유동성을 평가하였다.

실린더 온도 270℃

사출압 900kg/cm²

금형온도 60℃

2) 변형량의 측정

표 1의 조성물로 된 페레트를 사용하여, 하기의 조건으로 설정한 성형기를 사용, 50mm 각(센터 1점 핀게이트를 가짐)의 평판상 시험편(두께 0.7mm)을 성형하고, 시험편을 평탄한 정반위에 놓고 시험편의 변형부중의 최대부(정반과 시험편과의 틈이 최대인 곳)를 변형량으로 하여 측정하였다.

실린더 온도 260℃

사출압 650kg/cm²

금형온도 60℃

3) 물성측정

아이조드(Izod) 충격강도 ; ASTM D-256에 준거 멜트 인덱스(MI) ; ASTM D-1238에 의해, 235℃, 하중 2160g로 측정

[실시예 1∼7 및 비교예 1∼8]

폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(A)로서 멜트 인덱스 70의 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 사용하고, 표 1에 표시한 판상 유리(B) 및 각종 지방산 금속염(C)을 표 1에 표시한 비율로 첨가 배합하고, 30mmφ중의 2축 압축기로서 페레트상의 성형용 수지 조성물을 얻었다. 계속하여 이 페레트를 사용, 사출 성형에 의해 각종 시험편을 제작하고, 상기 물성의 평가를 하였다. 비교하기 위하여, (B)성분 또는 (C)성분을 생략한것, 더우기 (B)성분으로서 본원의 요건에 속하지 않는 판상 유리, 타르 또는 마이카를 사용한 것에 대하여 실시예와 동일하게 페레트를 조제하고, 이것을 실시예와 동일하게 하여 평가를 하였다.

결과를 합쳐서 표 1에 표시한다.

[실시예 8 및 비교예 9]

실시예 2의 (A)성분을 멜트 인덱스 120의 폴리부틸렌 테레프탈레이트로 변경한 것외에도 실시예 2와 동일하게 시험하여 평가하였다. 결과를 표 1에 표시한다. 한편, 비교예로서 (C)성분을 생략한 것에 대하여 실시예 8과 동일하게 시험하여 평가하였다. 결과를 합쳐서 표 1에 표시한다.

[표 1]

이상의 설명 및 실시예에 의해 명백한데로, 특정 점도의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지에 특정에 프레이크경을 갖는 판상 유리와 지방산 금속염을 병용하여 첨가 배합시켜서 된 본 발명의 수지재료는 특히 박육 성형품에서 변형량이 작고, 성형시의 유동성이 뛰어나고, 더우기, 뛰어난 기계적 성질을 갖는다.

따라서 본 발명의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품은 박육에서 뛰어난 휨 변형성을 요구하는 모든 분야의 성형부품, 예컨데 자동차, 전기기기, OA기기 등의 박육 컨넥터, 마이크로 스위치 케이스, 소형 코일 보빈, 컴퓨터용 키보드 플레임, 마이크로 릴레이 케이스, 플로피 디스크용 구성 부품 등에 호적하게 사용할 수 있다.

Claims (7)

1. (A) ASTM D-1238에 의해 235℃, 하중 2160g의 조건하에서 측정한 멜트 인덱스가 40∼200의 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지 100중량부 (B) 평균 플레이크경 10∼200μm의 판상유리 100중량부와 (C) 지방산 금속염 0.01∼5중량부를 배합한 수지재료를 성형하여된 박육에서 뛰어난 낮은 휨성을 나타내는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
2. 제1항에 있어서, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지(A)의 멜트 인덱스가 60∼150인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 판상 유리(B)의 평균 플레이크경이 10∼100μm인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지방산 금속염(C)을 구성하는 지방산이 팔미틴산, 스테아린산 및 베헨산에서 선택된 1종 이상인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
5. 제1항에 있어서, 지방산 금속염(C)을 구성하는 금속이 아연 또는 나트륨인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성형품의 두께의 70% 이상이 0.8mm 이하인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 박육 컨넥터, 마이크로 스위치 케이스, 소형 코일 보빈, 컴퓨터용 키보드 플레임 또는 플로피 디스크용 구성 부품인 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지제 박육 성형품.